影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2013/5/29/1576089149530112/1576089149947904/STEM/d3afd166e99d4b7fafbb6d17a82b2867.png?resizew=125)
(1)该同学的实验目的是________________________ ;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是________________________________________ 。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用上图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是____________________________ ;应该测定的实验数据是________________________________________________________________________ 。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是________ 的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是________ 。
A.硫酸钾 B.硫酸锰
C.氯化锰 D.水
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤 | 现象 | 结论 |
①分别取等体积的2 mol·L-1硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 | 反应快慢:Mg>Fe>Cu | 反应物的性质越活泼,反应速率越快 |
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(1)该同学的实验目的是
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用上图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是
A.硫酸钾 B.硫酸锰
C.氯化锰 D.水
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更新时间:2016-12-09 04:24:29
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【推荐1】实验室用
与稀硫酸反应来制取
时,常加入少量
溶液来加快反应速率。为了研究
的量对
生成速率的影响,某同学设计了下表实验方案,将表中所给的试剂按一定体积混合后,将大小相同的
片(过量)分别放入三个反应容器(甲、乙、丙)中,收集产生的气体,并记录收集等体积气体所需的时间。
(已知:Zn和生成的Cu形成了原电池后可使反应速率加快)
回答下列问题:
(1)Zn和生成的Cu形成的原电池中,Cu为电池的_______ (填“正极”或“负极”),写出Zn极的电极反应式:_______ 。
(2)表中V1_______ (填“>”、“<”或“=”)20mL,V1=_______ mL。
(3)丙组实验中,反应结束后,溶液中c(
)____
(不考虑混合溶液体积的变化)。
(4)t1_______ (填“>”、“<”或“=”)t3,原因是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe5b9f2768c9e68f633b33d6929f5590.png)
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实验试剂 | 甲 | 乙 | 丙 |
![]() | 20 | 20 | 20 |
![]() ![]() ![]() | 0 | 2.5 | 10 |
![]() | V1 | V2 | 0 |
收集气体所需时间/s | t1 | t2 | t3 |
回答下列问题:
(1)Zn和生成的Cu形成的原电池中,Cu为电池的
(2)表中V1
(3)丙组实验中,反应结束后,溶液中c(
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【推荐2】I.用如图所示的装置进行制取NO实验(已知Cu与HNO3的反应是放热反应)。
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(1)在检查装置的气密性后,向试管a中加入10mL6mol/L稀HNO3和lgCu片,然后立即用带导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出Cu与稀HNO3反应的化学方程式:_________ 。
(2)实验过程中通常在开始反应时反应速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于_________ ,进行一段时间后速率又逐渐减慢,原因是_________ 。
(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是_________。
II.为了探究几种气态氧化物的性质,某同学设计了以下实验:
用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体。倒置在水槽中,然后分别缓慢通入适量氧气或氯气,如图所示。一段时间后,A、B装置中集气瓶中充满溶液,C装置中集气瓶里还有气体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/14/f0b5a27c-6781-4b42-bc8d-4260c38de275.png?resizew=358)
(4)写出C水槽中反应的化学方程式:____________ 。
(5)写出B水槽里发生氧化还原反应的离子方程式:____________ 。
(6)如果装置A中通入的氧气恰好使液体充满集气瓶,假设瓶内液体不扩散,气体摩尔体积为aL/mol,集气瓶中溶液的物质的量浓度为________ 。
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(1)在检查装置的气密性后,向试管a中加入10mL6mol/L稀HNO3和lgCu片,然后立即用带导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出Cu与稀HNO3反应的化学方程式:
(2)实验过程中通常在开始反应时反应速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于
(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是_________。
A.加热 | B.使用铜粉 | C.稀释HNO3 | D.改用浓HNO3 |
II.为了探究几种气态氧化物的性质,某同学设计了以下实验:
用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体。倒置在水槽中,然后分别缓慢通入适量氧气或氯气,如图所示。一段时间后,A、B装置中集气瓶中充满溶液,C装置中集气瓶里还有气体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/14/f0b5a27c-6781-4b42-bc8d-4260c38de275.png?resizew=358)
(4)写出C水槽中反应的化学方程式:
(5)写出B水槽里发生氧化还原反应的离子方程式:
(6)如果装置A中通入的氧气恰好使液体充满集气瓶,假设瓶内液体不扩散,气体摩尔体积为aL/mol,集气瓶中溶液的物质的量浓度为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐3】某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HN03的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见图:
依据反应方程式CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70~90s范围内HNO3的平均反应速率_______ 。(忽略溶液体积变化)
(3)请在上图中,画出实验②和③中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图,并标出线的序号_______ 。
(4)工业上已实现CO2和H2反应生成甲醇的转化。已知:在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH (g)的浓度随时间变化如下图所示。请回答:
①达到平衡时H2的转化率为_______ 。在前10min内,用CO2表示的反应速率:V(CO2)=______ mol/(L·min)
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______ 。
a.容器压强不变b.混合气体中c(CO2)不变
c. v(CH3OH)=v(H2O) d. c(CH3OH)=c(H2O)
(1)请完成以下实验设计表,在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
试验编号 | T/K | 大理石规格 | HNO3浓度mol/L | 实验目的 |
① | 298 | 粗颗粒 | 2.00 | 实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; (II)实验①和 (III)实验①和 |
② | 298 | 粗颗粒 | 1.00 | |
③ | 308 | 粗颗粒 | 2.00 | |
④ | 298 | 细颗粒 | 2.00 |
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见图:
依据反应方程式CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70~90s范围内HNO3的平均反应速率
(3)请在上图中,画出实验②和③中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图,并标出线的序号
(4)工业上已实现CO2和H2反应生成甲醇的转化。已知:在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH (g)的浓度随时间变化如下图所示。请回答:
①达到平衡时H2的转化率为
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
a.容器压强不变b.混合气体中c(CO2)不变
c. v(CH3OH)=v(H2O) d. c(CH3OH)=c(H2O)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】I.燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用酸性溶液为电解液;则氢气应通入____ 极 (填a或b)。a极发生电极反应式为:____________
II.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下( 累计值,体积已换算成标准状态) :
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大_______ ,原因是______________
(2)哪一时间段的反应速率最小________ ,原因是_________________________ 。
(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率( 设溶液体积不变)________
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A. 蒸馏水 B. NaCl溶液C. Na2CO3溶液D. CuSO4溶液
可行的是(填编号)________
II.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下( 累计值,体积已换算成标准状态) :
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(2)哪一时间段的反应速率最小
(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率( 设溶液体积不变)
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A. 蒸馏水 B. NaCl溶液C. Na2CO3溶液D. CuSO4溶液
可行的是(填编号)
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】某研究小组为比较Al和Fe的金属性强弱,设计了图1所示的装置,甲中锥形瓶内盛放的是100ml稀盐酸(反应前后溶液体积变化可以忽略不计)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/16/2442725335105536/2442858257334273/STEM/75542051bac74e4ba1fbcd108f242d7e.png?resizew=484)
(1)若要比较产生气体的快慢有两种方法,一种是比较产生相同体积气体所需的时间,另一种是比较_____________ ;
(2)实验测得产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1~t2时间内速率逐渐加快说明该反应是_____________________ (填放热或吸热)反应,t2~t3时间内速率逐渐减慢的主要原因是_________________ ;
(3)如果在相同条件下,把甲锥形瓶内盛放稀盐酸改成H+浓度相同的稀硫酸,发现反应会比原来慢许多,原因可能是______________________________________________________ ;(写出合理的一种即可)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/16/2442725335105536/2442858257334273/STEM/75542051bac74e4ba1fbcd108f242d7e.png?resizew=484)
(1)若要比较产生气体的快慢有两种方法,一种是比较产生相同体积气体所需的时间,另一种是比较
(2)实验测得产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1~t2时间内速率逐渐加快说明该反应是
(3)如果在相同条件下,把甲锥形瓶内盛放稀盐酸改成H+浓度相同的稀硫酸,发现反应会比原来慢许多,原因可能是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】某小组利用H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时。该小组设计了如下的方案。
(1)该实验是通过___ 来判断反应的快慢。
(2)已知H2C2O4被KMnO4(H+)氧化为CO2逸出,该反应的化学方程式为___ ,为了观察到实验现象从而判断反应的快慢,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为:n(H2C2O4):n(KMnO4)≥___ 。
(3)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是__ 和__ (填编号,下同),可探究H2C2O4浓度对化学反应速率影响的实验编号是__ 和__ 。
(4)实验①测得反应所用的时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=__ 。
(5)该小组发现室温下反应速率走势如图,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:___ ,若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是___ (填序号)
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.稀硫酸 D.氯化锰
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 蒸馏水 体积/ml | 温度/℃ | ||
浓度/mol·L-1 | 体积/mL | 浓度/mol·L-1 | 体积/mL | |||
① | 0.50 | 6.0 | 0.010 | 4.0 | 0 | 25 |
② | 0.50 | a | 0.010 | 4.0 | c | 25 |
③ | 0.50 | 6.0 | 0.010 | 4.0 | 0 | 50 |
(2)已知H2C2O4被KMnO4(H+)氧化为CO2逸出,该反应的化学方程式为
(3)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是
(4)实验①测得反应所用的时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=
(5)该小组发现室温下反应速率走势如图,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.稀硫酸 D.氯化锰
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/1/fc5e7aab-268e-4c32-bfe6-98dbea20bce5.png?resizew=202)
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】某化学课外兴趣小组探究过氧化钠与水的反应,探究过程如下:
(1)实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。请分析脱脂棉燃烧的原因_______ 。
(2)实验2:取一支试管,向其中加入少量过氧化钠固体,然后加入少量蒸馏水,有气泡冒出,充分振荡后再滴入酚酞试液,溶液先变红后褪色。
提出问题:溶液为什么先变红,过了一会,红色又褪去了呢?
猜想:甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故,乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。
查阅资料:
i.H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色;
ii.NaOH溶液浓度过高,酚酞不变色或变色后迅速褪色。
设计实验方案:
①取少量褪色后的溶液于试管中,加入MnO2固体,若有气泡冒出,用_______ 检验该气体,则证明该反应过程中生成了_______ (填化学式)使溶液褪色。
②另取少量褪色后的溶液于试管中,加入蒸馏水稀释,若溶液变红,则证明溶液褪色原因可能为_______ 。
(3)为进一步探究过氧化钠与水反应的实质,运用pH传感器、温度传感器、氧气传感器等仪器进行实验探究,得到如下图象。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/13/c996539e-b8ac-4c95-b6b9-051c9e3b74e8.png?resizew=359)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/13/75f18ae5-1266-4aa2-999c-5a17a4b93cce.png?resizew=185)
根据图象,得出结论:过氧化钠与水反应过程的方程式为_______ 、_______ 。
(1)实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。请分析脱脂棉燃烧的原因
(2)实验2:取一支试管,向其中加入少量过氧化钠固体,然后加入少量蒸馏水,有气泡冒出,充分振荡后再滴入酚酞试液,溶液先变红后褪色。
提出问题:溶液为什么先变红,过了一会,红色又褪去了呢?
猜想:甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故,乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。
查阅资料:
i.H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色;
ii.NaOH溶液浓度过高,酚酞不变色或变色后迅速褪色。
设计实验方案:
①取少量褪色后的溶液于试管中,加入MnO2固体,若有气泡冒出,用
②另取少量褪色后的溶液于试管中,加入蒸馏水稀释,若溶液变红,则证明溶液褪色原因可能为
(3)为进一步探究过氧化钠与水反应的实质,运用pH传感器、温度传感器、氧气传感器等仪器进行实验探究,得到如下图象。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/13/c996539e-b8ac-4c95-b6b9-051c9e3b74e8.png?resizew=359)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/13/75f18ae5-1266-4aa2-999c-5a17a4b93cce.png?resizew=185)
根据图象,得出结论:过氧化钠与水反应过程的方程式为
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解题方法
【推荐2】研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术及合成氨是科学研究热点问题,回答下列问题:
Ⅰ.CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de58ff82266628d507ea3a463f911181.png)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53651bcdf7641ee624070cd1e5dd55db.png)
(1)则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3923a56ac5dfc8bb4978f02cab001f2.png)
___________ kJ∙mol-1,该反应在___________ (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1mol CO2和amol H2发生反应,起始总压强为21.2MPa.实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
。
图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为___________ (填“X”或“Y”),温度高于 280℃时,曲线 Y 随温度升高而升高的原因是___________ 。240℃时,反应20 min容器内达到平衡状态,副反应的
,初始充入H2的物质的量a = ___________ mol。
(3)工业利用N2 、H2催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。原料气(含N2 、H2 、CO)中的 CO 能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为:
。
①除去原料气中 CO 的理由是___________ 。
②研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为___________ 。
(k 为速率常数)。c (NH3 )的指数为负数的原因是___________ 。
Ⅰ.CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de58ff82266628d507ea3a463f911181.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53651bcdf7641ee624070cd1e5dd55db.png)
(1)则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3923a56ac5dfc8bb4978f02cab001f2.png)
(2)在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1mol CO2和amol H2发生反应,起始总压强为21.2MPa.实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cd56302b8643f8b491792318595adf9.png)
图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c21f4b95a9aa3fc3e7a380a63ce40d75.png)
(3)工业利用N2 、H2催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。原料气(含N2 、H2 、CO)中的 CO 能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c42350fd6ccb12140a07cdb326e38967.png)
①除去原料气中 CO 的理由是
②研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da6b04d0bf626ad63eeebf12947009e5.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】在加热、加压条件下,利用金属锰的水热反应可将CO2转化为甲酸(HCOOH),转化关系示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/27/71575a5d-e005-4080-9c05-9801893792f8.png?resizew=193)
(1)HCOOH的官能团是羧基。HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是_______ 。
(2)转化过程可认为分两步反应进行:
反应I. Mn + H2O
MnO + H2↑; 反应Ⅱ. ……
写出加热、加压条件下反应Ⅱ的化学方程式:_______ 。
(3)反应一段时间后,生成HCOOH的速率增大,可能的原因是_______ (填字母)。
A.反应放热使温度升高
B.反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用
C.H2能将MnO转化为MnO2
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(1)HCOOH的官能团是羧基。HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是
(2)转化过程可认为分两步反应进行:
反应I. Mn + H2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aea138573d7f0a2a710be49d72f6ef2a.png)
写出加热、加压条件下反应Ⅱ的化学方程式:
(3)反应一段时间后,生成HCOOH的速率增大,可能的原因是
A.反应放热使温度升高
B.反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用
C.H2能将MnO转化为MnO2
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